Homeostasis del potasio

El potasio es un ion positivo, o un catión, y su símbolo es K.

Alrededor del 98% del potasio total del cuerpo se encuentra en el líquido intracelular, o LIC, lo que hace que la concentración de potasio intracelular sea de unos 150 miliequivalentes por litro.

El 2% restante se encuentra en el líquido extracelular, o LEC, que consiste en plasma y líquido intersticial.

Sin embargo, como solo se puede medir la concentración plasmática de potasio, que es de unos 4,5 miliequivalentes por litro, este valor suele utilizarse para definir la concentración extracelular normal de potasio.

El mantenimiento de la concentración normal de potasio en el LEC y el LIC es esencial para el funcionamiento normal de las células excitables, como las células nerviosas y las células musculares, incluidos los cardiomiocitos.

En todas las membranas celulares, cuando no hay estímulo, hay cargas eléctricas negativas en el interior y cargas eléctricas positivas en el exterior.

Esto crea una diferencia de potencial llamada potencial de membrana en reposo.

Una vez que hay un estímulo, como cuando un músculo se contrae, se genera un impulso electroquímico que se transmite a lo largo de la membrana celular y que genera un potencial de acción.

El potasio se obtiene de la dieta.

La ingesta diaria de potasio recomendada es de entre 40 y 50 miliequivalentes por litro, lo que supone entre 1,6 y 2 gramos de potasio, lo que equivale a 5 plátanos al día.

Una vez ingerido, el potasio es reabsorbido en la sangre por el tubo digestivo y viaja sin unirse a las proteínas plasmáticas.

La mayor parte del potasio entra en las células, una pequeña cantidad puede perderse a través del sudor y el tubo digestivo y el resto es filtrado por los riñones y excretado.

Sabiendo esto, el potasio debe regularse cuidadosamente para que su concentración se mantenga constante.

El equilibrio del potasio depende de la cantidad total de potasio que hay en el organismo, que a su vez está determinada por la ingesta y la excreción de potasio, y se denomina equilibrio externo de potasio.

El equilibrio de potasio también depende de la distribución del potasio entre el LEC y el LIC, y se denomina equilibrio interno de potasio.

Empecemos con el equilibrio externo de potasio.

Diariamente, la excreción urinaria de potasio debe ser igual al potasio de la dieta, menos las pequeñas cantidades que se pueden perder a través del sudor o del tubo digestivo.

Si la excreción de potasio es menor que la ingesta de potasio, se trata de un equilibrio positivo de potasio y puede producirse hiperpotasemia, o un aumento de las concentraciones de potasio en la sangre.

Si la excreción de potasio es mayor que la ingesta, se trata de un equilibrio negativo de potasio y puede producirse hipopotasemia, o concentraciones bajas de potasio en la sangre.

Los riñones tienen una función muy importante para el mantenimiento del equilibrio de potasio en un punto neutro adecuado.

Los riñones están formados por una gran cantidad de nefronas, y cada nefrona está formada por un corpúsculo renal y un túbulo renal.

El corpúsculo renal, a su vez, está formado por el glomérulo (un lecho de capilares muy pequeño) y la cápsula de Bowman que rodea al glomérulo.

La sangre llega al glomérulo a través de la arteriola aferente, que es una rama de la arteria renal, y sale del glomérulo a través de las arteriolas eferentes.

Estos vasos actúan como un filtro, permitiendo que todo, excepto los eritrocitos y las proteínas, pase del torrente sanguíneo a la cápsula de Bowman, que está conectada al túbulo renal.

El líquido resultante se llama filtrado.

Al salir del glomérulo, las arteriolas eferentes se dividen en capilares por segunda vez, formando los vasos peritubulares, que envuelven los segmentos del túbulo renal: el túbulo contorneado proximal, el asa de Henle en forma de U, que tiene una rama descendente y otra ascendente, el túbulo contorneado distal y el túbulo colector.

A medida que el filtrado pasa por el túbulo renal, los iones como el potasio se filtran desde los capilares hacia el lumen del túbulo, y se reabsorben desde el lumen hacia los capilares, dependiendo de la cantidad de potasio que haya en el torrente sanguíneo.

En primer lugar, el potasio se filtra libremente a través de los capilares glomerulares y continúa en el túbulo contorneado proximal, o TCP, donde se reabsorbe el 67% del potasio.

Curiosamente, el 67% del agua también se reabsorbe en el TCP, dejando el lumen lleno de todo tipo de solutos, como el potasio.

Como consecuencia, parte del potasio es arrastrado pasivamente desde el lumen, hacia las células del TCP y luego al torrente sanguíneo.

Parte del potasio también puede ser simplemente arrastrado por el agua, lo que se denomina arrastre de disolvente.

Más adelante, en la rama ascendente gruesa de Henle, un 20% adicional del potasio filtrado se reabsorbe mediante el cotransportador sodio-potasio-cloruro o NKCC2.

Algunos fármacos, como los diuréticos de asa, pueden bloquear el cotransportador NKCC2, lo que provoca un aumento de la excreción de sodio, cloruro y potasio.

Por último, el túbulo contorneado distal y el túbulo colector son responsables de los ajustes en la excreción de potasio, específicamente los ajustes cuando varía la ingesta de potasio en la dieta.

Si una persona tiene una dieta baja en potasio, se reabsorberá más potasio en estos segmentos.

Por el contrario, cuando hay una ingesta normal o elevada de potasio, las células principales del túbulo distal y del túbulo contorneado segregan más potasio hacia el lumen.

Esto está regulado principalmente por la aldosterona, una hormona producida en las glándulas suprarrenales en respuesta a la angiotensina II, que a su vez forma parte del sistema renina-angiotensina-aldosterona que responde a la disminución de la presión arterial.

La aldosterona aumenta la reabsorción de sodio y agua para que la presión arterial vuelva a subir, y esto también provoca un aumento de la secreción de potasio.

En primer lugar, la aldosterona induce la síntesis de más canales de sodio en la superficie apical de las células tubulares distales, así como en las células del túbulo colector.

Esto permite que entre más sodio en las células, por lo que hay más sodio que puede ser utilizado por la sodio-potasio ATPasa, que se encuentra en la superficie basolateral de las células tubulares.

La sodio-potasio ATPasa es una bomba que introduce dos iones de potasio en las células y bombea tres iones de sodio al exterior.

Como resultado, el sodio es bombeado fuera de las células y después al torrente sanguíneo, mientras que el potasio entra en las células.

La aldosterona también aumenta el número de sodio-potasio ATPasas y, en consecuencia, se bombea aún más potasio a la célula.